用于雷达传感器的失明的指标的确定的制作方法

文档序号:9373683阅读:514来源:国知局
用于雷达传感器的失明的指标的确定的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于确定用于雷达传感器的失明的指标的方法以及具有控制与分析处理装置的雷达传感器,所述控制与分析处理装置设置用于实施用于确定用于雷达传感器的失明的指标的方法。
【背景技术】
[0002]文献DE 199 45 268 Al描述了一种用于根据至少两个指标进行传感器的污染和/或失明识别的方法和设备,所述至少两个指标由通过传感器接收和/或发送的信号形成。作为指标提出如下:所有通过系统探测的对象的平均角度品质、对车辆纵向调节所选择的目标对象的探测失灵的比率、通过传感器接收的信号的平均功率、所有通过系统在测量期间探测的对象的总和、最远距离地探测的对象的间距和幅度的关联性、以及通过系统探测的道路反射。为了确定所接收的信号的平均功率,将在所接收的信号的频谱中的所有所探测的峰值的功率进行累加,并且形成平均值。
[0003]文献WO 2010/099988A1描述了一种具有失明识别装置的雷达传感器,其中,能够实现用于在雷达目标定位的测量模式与测试模式之间的切换。在测试模式中基于如下参数实现雷达传感器的控制,所述参数对于失明识别装置是优化的。如果雷达传感器没有定位行驶在前面的车辆或相似大小的对象,则用于识别失明的测试可以在于,短暂增大雷达传感器的作用距离。在另外的例子中检查是否可以证实所谓的“地面杂波”或者是否探测到所谓的“雨杂波”。在一个例子中,在测试模式中使功率在一个调制斜坡上的较高值与在另一调制斜坡上的较低值之间发生改变。由此应更敏感和更可靠地识别如下状态,在该状态下雷达传感器的灵敏性下降。在测试模式中一方面在高功率下而另一方面在减小的功率下接收的信号之间的比较应使得灵敏性指标更明显地突出并且使得失明识别相对于温度效应和老化效应更稳健,所述温度效应和老化效应影响发送和接收电子设备的行为。
[0004]由文献WO 2010/097137A1已知一种用于探测通过扩散性损耗源引起的FMCW雷达定位设备灵敏性丧失的方法,其中,周期性地、分别在一个调制斜坡结束之后改变发送信号的功率并且根据在以下信号的功率特征中的不同来确定灵敏性丧失:所述信号在具有相同调制的彼此相继的调制斜坡下被接收到。在一个例子中,对于具有不同功率的两个相同的调制斜坡,在相应频谱的大的子区域上对总体接收的发送功率进行积分,并且通过减去平均噪声功率来确定在频谱中分摊到峰值上的信号功率。计算所述信号功率与噪声功率的比例。在未失明的传感器的情况下,对于两个频谱所述信号-噪声-功率比例不等于零并且相差一个系数,该系数相应于发送信号功率的比例除以噪声功率的比例。在失明情况下两个信号-噪声-功率比例应为零。

【发明内容】

[0005]本发明的任务在于,实现一种雷达传感器、尤其用于机动车的雷达传感器,所述雷达传感器实现了雷达传感器的失明的改善的识别。
[0006]根据本发明,通过用于确定用于雷达传感器的失明的指标的方法有助于解决所述任务,所述方法包括:
[0007]控制所述雷达传感器,以便发送以至少两个彼此相继的、具有相同斜坡斜率并且在相同的频率范围中的频率斜坡形式的发送信号并且接收属于所述频率斜坡的探测信号;
[0008]对于多个频率检查在相应频率处所述接收信号的频谱中的接收功率是否相互成一比例,所述比例等于所属频率斜坡的发送功率的比例;
[0009]根据所述检查的结果确定用于所述雷达传感器的失明的指标。
[0010]此外,根据本发明,通过一种雷达传感器有助于解决所述任务,所述雷达传感器具有控制与分析处理装置,所述控制与分析处理装置设置用于实施所述方法。
[0011]因此,实施相对测量,其方式是,相互相对地分析处理接收信号的接收功率。尤其在此检查,频率斜坡的发送功率的比例是否反映在探测信号的接收功率的相应比例中,其中,在此尤其考虑在相应频率处接收功率的比例。
[0012]所接收的信号的频谱的被考虑用于检查的频率的量例如可以包括离散频率的所有或一部分,对于所述离散频率获得频谱。优选地对于在下边界之上的频率的一个范围实施检查,例如根据频谱的一个可分析处理的范围。下边界例如可以涉及CFAR(ConstantFalse Alarm Rate:恒虚警率)阈值。CFAR阈值例如可以对于每个频谱确定。例如按照CFAR方法如此计算一个阈值,使得将噪声峰值解读为雷达反射的错误概率保持稳定地低。
[0013]通过对于在离散频谱中的各个频率直接检查属于频率斜坡的探测信号之间的功率比例,产生简单的计算和同时在频谱的分析处理中的高精度。通过例如对于各个频率直接计算功率商,尤其不需要在频率范围上功率的积分。所述方法由此具有大的简单性和稳健性。可能的多个所分析处理的频率也可以有助于稳健性。
[0014]优选地,在发送信号的依次发送的频率斜坡之间的时间间隔如此小或者发送信号的频率斜坡相互时间接近地发送,从而在具有至少一个所检测的对象的对象情景的情况下所述对象情景基本上不变。如果相互间时间上非常接近地发送发送信号的频率斜坡,则发送信号的所属部分经受基本上相同的传输影响,从而雷达反射的所属探测信号基本上相应于不变的对象布局(Objektkonstellat1n)。由此,在相应的分配给频率斜坡的接收信号中这些接收信号的频谱中的功率峰值基本上出现在相同的频率处。因此,在具有至少一个雷达反射的情况下,通过在接收信号一一所述接收信号属于相应的频率斜坡一一中的雷达反射的时间相关性,在接收信号的频谱中期望峰值的频率位置的相对准确的相关性。
[0015]如果在第一频谱中在频率位置k处探测到峰值,所述峰值相应于所探测的对象的雷达反射,则可以期望,相应的峰值也存在于发送信号的最接近的频率斜坡的频谱中,并且可以期望,在所涉及的频率k处探测功率在一方面第一测量与另一方面第二测量之间的比例方面相应于第一测量与第二测量的发送功率的比例。
[0016]相反,在受污染的或设有其他覆层的雷达传感器中在雷达传感器基本上接收噪声的情况下不能够期望在彼此相继的频率斜坡之间噪声“峰值”的位置之间的相关性。因此,在具有少量或仅仅一个所检测的对象的情况下一一从其接收至少一个雷达反射一一也可以区分具有对象探测的情况与无对象探测的失明情况。
[0017]例如可以形成用于雷达传感器的失明的指标,所述指标说明了所述功率比例的一致性的程度。
[0018]优选地,检查步骤包括:对于多个频率检查在相应频率处接收信号的频谱中的接收功率的商与所属频率斜坡的发送功率的比例是否一致。这可以例如如下实现,其方式是,对于相应的频率计算由接收信号的两个频谱的接收功率构成的、相应的商并且将所述商与所属频率斜坡的发送功率的商进行比较。
[0019]所述方法可以包括:重复雷达传感器的控制的和检查的步骤,并且根据重复检查的结果证实所确定的指标。
[0020]本发明有利的构型由从属权利要求得出。
【附图说明】
[0021]在下文中根据附图更详细地阐述本发明的优选实施例。附图示出:
[0022]图1:具有控制与分析处理装置的雷达传感器的示意图;
[0023]图2:发送信号的示意图;
[0024]图3:接收信号的频谱的示意图;
[0025]图4:用于阐明频谱的分析处理的示意图;以及
[0026]图5:用于阐明在失明的雷达传感器的情况下的分析处理的示意图。
【具体实施方式】
[0027]在图1中示出的雷达传感器具有发送和接收单元10以及所属的控制与分析处理装置12。所述控制与分析处理装置可以例如设置用于将关于交通环境的信息提供到驾驶员辅助系统14,例如机动车中的间距调节系统(ACC)。发送和接收单元10具有至少一个天线16,所述至少一个天线由控制与分析处理装置12馈给待发送的信号并且将所接收的信号传送到控制与分析处理装置12用于分析处理。在天线16前有间距地设置所谓的雷达罩18,也就是保护罩,所述保护罩应保护天线16和所连接的电子构件免于天气影响。在一些情况中也由雷达透镜满足雷达罩18的功能,所述雷达透镜聚束所发送和所接收的雷达辐射。
[0028]控制与分析处理装置12通过电子数据处理系统形成并且包括用于控制发送和接收单元10的驱动器20。雷达传感器涉及FMCW雷达传感器,其中,斜坡形地调制由天线16发送的雷达信号的频率f,如在图2中示意地示出。在那,在图2的上部分中在时间t上记录了频率f。
[0029]由雷达目标——例如行驶在前面的车辆接收的雷达回波在发送和接收单元10内借助于混频器与发送的信号混频,从而获得基带信号,所述基带信号的频率等于所发送与所接收的信号之间的频率差。所述基带信号传送到控制与分析处理装置12的分析处理部分22并且在那分别通过频率斜坡的持续时间T采样。通过这种方式采样的时间信号随后通过快速傅里叶变换(FFT)转换为频谱。在所述频谱中,呈现以在确定的频率位置上的峰值形式的雷达反射,所述雷达反射例如属于所定位的雷达目标,如在图3中示意地示出。在那在频率位置k上记录了功率P。频率位置k在此是无量纲的参量,所述参量说明了所谓的频段(Frequenzbin)。频段的编号除归一化常数以外相应于频谱中的不同频率并因此相应于采样数目的一半。采样数目例如是512、1024,2048等。
[0030]用于雷达传感器的失明的指标的确定例如如在下文中所述那样实现。
[0031]图2示意地示出所使用的具有两个相同的频率斜坡30、32的发送信号,这两个频率斜坡分别具有持续时间T和频率变化范围(Frequenzhub)F并且因此具有斜率M = F/T。斜坡30、32的中心频率fs同样是相同的。
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